Diseño termo-hidráulico de un intercambiador de calor de carcasa y tubos para refrigeración con ácido acrílico.

Resumen

Los intercambiadores de calor de carcasa y tubos (STHE), en sus diversas formas, son sin duda los equipos de transferencia de calor más utilizados y utilizados en las industrias de procesamiento químico. El objetivo del presente trabajo es diseñar, desde el punto de vista termohidráulico, un STHE 1-2 para enfriar 50.000 kg/h de un flujo de ácido acrílico de 97 a 40 ºC utilizando agua como refrigerante a una temperatura de entrada de 25 ºC. El STHE propuesto presentará un área de transferencia de calor de 284,29 m2, un coeficiente global de transferencia de calor de 364,26 W/^m2. K, varios tubos de 702, un diámetro del haz de 975,62 mm y un diámetro de proyectil de 1.047,62 mm. El tipo seleccionado de STHE es de cabeza flotante de anillo dividido, la carga térmica tiene un valor de 1.733,59 kW, se requerirán 20,74 kg/s (74.664 kg/h) de agua de refrigeración para realizar el servicio de transferencia de calor, mientras que los valores de la caída de presión tanto del agua (402,54 Pa) como del ácido acrílico (2.479,27 Pa) están por debajo de los límites máximos permitidos por el proceso de intercambio térmico,  que son 1.000 Pa y 3.000 Pa para el agua y el ácido acrílico, respectivamente. El STHE diseñado tendrá un coste de compra de USD $ 101.209.